Проблема горизонта

Инфляция не только объясняла факты, свидетельствующие о том, что
Вселенная плоская, — она также решила проблему горизонта. Эта
проблема основана на простом понимании того, что ночное небо ка-
жется относительно однородным, в какую бы точку вы ни смотрели.
Если вы повернете голову на 180°, то увидите, что Вселенная одно-
родна, хотя только что видели сегменты Вселенной, разделенные де-

сятками миллиардов световых лет. Мощнейшие телескопы не могут
обнаружить каких-либо заметных отклонений в этой однородности.
Наши космические спутники показали, что космическое фоновое
микроволновое излучение также распределено чрезвычайно одно-
родно. В какую бы точку космоса мы ни проникли, температура фо-
нового излучения меняется не более чем на одну тысячную градуса.

Но в этом-то и проблема, поскольку скорость света является
конечным скоростным пределом во Вселенной. За время жизни
Вселенной свет или информация никоим образом не могли пройти
расстояние от одной части ночного неба к другой. Если взять, ска-
жем, микроволновое излучение, видимое в одном направлении, то
оно путешествовало более 13 млрд лет с момента Большого Взрыва.
Но если мы повернем голову на 180°, то увидим такое же микровол-
новое излучение, которое тоже пропутешествовало более 13 млрд
лет. Поскольку эти излучения имеют одну и ту же температуру, это
означает, что они находились в термальном контакте еще в начале
времен. Но различные точки в ночном небе, разделенные расстояни-
ем в 26 миллиардов световых лет, с момента Большого Взрыва нико-
им образом не могли обменяться информацией.

Ситуация выглядит еще хуже, если взглянуть на небо через
380000 лет после Большого Взрыва, когда впервые образовалось
микроволновое фоновое излучение. Если мы взглянем на противо-
положные точки небесной сферы (не простым глазом, естественно),
то увидим, что излучение почти однородно. Но, согласно расчетам в
рамках теории Большого Взрыва, между этими противоположными
точками лежит расстояние в 90 миллионов световых лет (из-за кос-
мического расширения после взрыва). Но свет никак не мог пройти
90 миллионов световых лет за 380 000 лет. Информация должна была
бы двигаться со скоростью, намного превышающей скорость света, а
это невозможно.

По справедливости, Вселенная должна бы казаться довольно
комковатой, при этом одна ее часть находилась бы слишком дале-
ко от другой, чтобы они могли контактировать между собой. Как
может Вселенная казаться настолько однородной, когда у света
просто-напросто не было достаточно времени, чтобы перенести и
распространить информацию из одной части Вселенной в другую?
(Принстонский физик Роберт Дик назвал эту проблему «проблемой

горизонта», поскольку горизонт — самая отдаленная точка, кото-
рую мы можем видеть, самая отдаленная точка, до которой может
распространяться свет.)

Однако Гут понял, что инфляция дает ключ к разрешению и
этой проблемы. Он сделал следующий вывод: наша Вселенная, ви-
димо, была крошечным язычком изначального огненного облака.
Температура и плотность этого язычка были однородны. Но инфля-
ция внезапно расширила этот язычок однородного вещества в 10⁵⁰
раз, со скоростью, намного превышающей скорость света, а потому
видимая сегодня Вселенная кажется столь однородной. Так что ноч-
ное небо и микроволновое излучение кажутся столь однородными
из-за того, что видимая Вселенная была когда-то крошечным, но од-
нородным язычком изначального облака пламени, который внезапно
расширился, образовав Вселенную.

Date: 2015-06-06; view: 410; Нарушение авторских прав